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2012年我国高附加值乳制品研发情况研究分析

2012-09-05济南畜牧字号:[ ]
  
  
  
  
  
  
  

  
从“三聚氰胺奶粉事件”到最近发生的某品牌牛奶“致癌门”事件,近几年来,乳制品行业风波不断,成为消费者关注的焦点。乳制品行业是传统的民生行业,乳制品行业的健康、快速发展,对于提高人民生活品质、保障乳品质量安全具有战略意义。
  


  

  


  

  纵观全球,美国、欧盟、澳大利亚和新西兰等国家和地区是乳制品的主要生产消费国,近年来这些国家和地区的乳制品生产消费水平保持平稳微幅增长。而发展中国家的乳制品生产消费水平相对较低,人均液体乳量仅相当于发达国家平均水平的约20%。我国自20世纪90年代以来,随着人民生活水平的改善,乳制品消费快速增长,乳制品行业的产值增长也非常迅速。据统计,2001年至2010年,乳制品行业产值增长平均速度达到26%。


  

  


  

  从20多年来乳制品行业的发展历程来看,技术革新对于乳制品企业的发展起到了至关重要的推动作用。因此,全面、系统地分析乳制品行业专利技术,对于提高乳制品企业创新能力、加快乳制品企业发展、促进乳制品行业健康发展具有重要意义。


  

  


  

  2011年,国家知识产权局专利分析普及推广项目“乳制品”课题研究组通过中国专利文摘数据库(CPRS)和德温特世界专利索引(DWPI)数据库,对乳制品领域相关专利进行检索(检索截止日期为2011年8月31日),并使用查全率和查准率对检索结果进行评估,对所得数据进行技术分支标引。此外,课题研究组还综合运用定量与定性分析法对专利信息进行深入挖掘,最终形成了《乳制品行业专利分析报告》。报告中的研究成果对我国相关行业和企业的发展具有重要参考价值。


  

  


  

  全球创新活动日渐活跃专利数量增长迅速  


  


  

  全球乳制品行业专利申请量及申请人数量增长迅速,其中日本专利申请量最多,美国次之,中国位居第四,而中国专利申请中多边专利申请量及其比例都比较低。乳制品产品及加工工艺是乳制品行业专利申请的主要领域,乳制品生产加工装置领域的专利技术集中度较高,乳制品检测技术的多边专利申请量最多。


  

  


  

  截至2011年8月底,笔者共检索到乳制品行业全球专利申请3.9597万项。其中,与乳制品产品及加工工艺相关的专利申请2.2002万项;与乳制品生产加工装置相关的专利申请1.227万项;与乳制品检测技术相关的专利申请5325项。图1为乳制品行业全球专利申请量趋势变化图。


  

  


  

  近30年来,乳制品行业年专利申请量与申请人数量均呈现上升趋势,这表明乳制品行业正处于技术发展的上升期,特别是在1993年之后,乳制品行业进入快速发展期,专利申请量的增长速度明显加快,而申请人数量的增长速度则缓于专利申请量的增长速度,表明技术集中度有所提高。此外,多边专利申请(多边专利申请是指同一发明向中国国家知识产权局、美国专利商标局、欧洲专利局、日本特许厅和韩国特许厅5大专利审查机构中的2个以上机构提交的专利申请)比例有所提升,乳制品企业在申请人中占绝大多数,他们掌握着乳制品领域的关键技术。


  

  


  

  乳制品产品及加工工艺是乳制品行业专利申请的主要涉及领域,占比最大,约为56%;其中液体乳是其最主要的技术分支,也是近年来专利申请量增长趋势最明显的分支。乳制品生产加工装置的技术集中度最强,占据垄断地位的是瑞典的利乐公司,同时该公司还是乳制品行业专利申请量最多的申请人。与乳制品检测技术相关的多边专利申请最多,占到总申请量的41.6%;与乳制品生产加工装置相关的多边专利申请量占总申请量的40.3%,与乳制品产品及工艺相关的多边专利申请量仅占总申请量的29.2%。


  

  


  

  在全球乳制品领域,日本的专利申请总量最多,为7000余项;其次是美国,专利申请量约为6900项;俄罗斯排名第三,中国以大约3900项的专利申请量位居第四。欧洲地区的德国、法国、英国、瑞典和荷兰都有超过1000项的专利申请。美国的多边专利申请量最多,为3555项,是乳制品行业最主要的技术输出国,代表性企业有卡夫公司。瑞典的多边专利申请量占申请总量的比例,超过了80%,因为其拥有全球最大的液体乳设备制造商利乐公司。多边专利申请的地区分布也与各国乳制品对外贸易区域密切相关,例如,荷兰的多边专利申请量占申请总量的70%以上,其对外贸易区域主要在欧洲,因此其多边专利申请多限于欧洲各国,而在美国、日本、澳大利亚和中国等乳制品消费大国的专利申请量较少。


  

  


  

  中国在该领域的专利申请量虽然排名靠前,但大部分集中于产品与加工工艺领域,而且对外申请比例仅占1.3%左右。俄罗斯作为传统的乳制品生产消费大国,其乳制品行业比较成熟,但具有极强的区域性和独特性。因此,尽管其在乳制品生产加工装置、产品及工艺等分支的专利申请数量众多,但是对外申请比例很低,约占其申请总量的0.6%。日本的乳制品企业更加关注本国市场,专利申请的区域特色明显。中国作为新兴市场,乳制品产业发展时间不长,国内大部分企业都是乳制品生产加工企业,企业的生产加工设备以及乳制品加工所用添加剂等原料大多通过进口,因此中国的多边专利申请尚处于起步期。


  

  

  


  

  中国申请数量高速增长优势区域初步形成  


  


  

  从2001年开始,国内申请人的专利申请量进入高速增长期。截至目前,国内申请人的发明专利申请量占中国发明专利申请总量的80%,在数量上占据绝对优势。在国内申请人中,企业是申请的主体。我国乳制品行业的区域发展特点明显,内蒙古自治区位居乳制品行业专利申请量之首。


  

  


  

  截至2011年8月底,笔者共检索到乳制品行业中国发明专利申请5279件。如图2所示,与乳制品产品及加工工艺相关的专利申请3331件,与乳制品生产加工装置相关的专利申请1406件,与乳制品检测技术相关的专利申请542件。


  

  


  

  1990年以前,乳制品行业国内外申请人的年申请量都很少;1991年至2000年,该领域专利申请量开始增长,行业发展呈现向好趋势;从2001年开始,国内申请人的申请量进入高速增长期,2004年,国内申请人的专利授权量首次超过国外申请人的专利授权量。截至目前,国内申请人的发明专利申请总量占国内外申请人发明专利申请总量的80%,在专利数量上占据绝对优势。


  

  


  

  国内申请人在乳制品产品及加工工艺方面的申请量优势最明显,检测技术次之,与生产加工装置相关的申请量相对较少。相对于其他两个分支而言,生产加工装置分支的国内核心专利申请数量少,关键技术还有待进一步突破。国内乳制品领域发明专利申请和实用新型专利申请总量位于前3位的分别是内蒙古、浙江和广东;专利授权量位于前3位分别为广东、内蒙古和北京。


  

  


  

  申请人外企产品结构丰富国内企业加速追赶  


  


  

  利乐公司的专利申请主要集中在食品包装材料、加工灌装装置等领域,技术集中程度较高。明治乳业主要关注乳产品功能特性和质地改良,并向日本、中国、韩国及美国提交了大量的专利申请。丹尼斯克公司是乳制品领域酶制剂、添加剂和发酵剂的供应商,在乳制品领域占据重要地位。


  

  


  

  全球乳制品行业主要专利申请人包括利乐、雪印、雀巢、明治与丹尼斯克等,而中国的蒙牛和伊利也值得关注。


  

  


  

  在中国乳制品行业申请量排名前10位的申请人中,蒙牛、伊利、海川和光明分列第一、二、四、七位;国外在华申请人利乐、雀巢、卡夫、联合利华和明治分列第三、五、六、八、十位。


  

  


  

  笔者对利乐公司、明治乳业株式会社、丹尼斯克公司、蒙牛公司和伊利公司5位申请人,从专利申请趋势、国家地区分布、技术分布、研发热点、专利诉讼、专利转化运用、合作研发等多个维度进行了综合分析和指标对比。同时,为了体现这5位申请人专利申请的整体性和完整性,对其进行专利分析的数据样本为上述申请人的全部发明专利申请。


  

  


  

  利乐公司在食品包装材料、加工设备领域的专利申请量为4000余项,向外主要提交专利申请的国家和地区有美国、欧洲、中国等。在中国共提交发明专利申请792件,其中已授权并维持专利权的占56%,仍在审批中的占23%。在已结案的专利申请中,利乐公司的授权率达到了91%。在授权的发明专利中,仅有3件专利涉及到了专利权无效程序。另外,20年保护期直至届满的专利有12件,超过当时总申请量的30%,这说明利乐公司非常重视专利权的维护。


  

  


  

  明治乳业株式会社在全球的发明专利申请数量为1267项。自2004年以来,该公司对外申请比例明显增加,年增长率达到了47.9%,向外主要提交专利申请的国家有中国、韩国及美国等。其专利申请重点关注的是乳产品的功能特性和产品质地改良等,在乳制品生产装置和包装材料方面的专利申请所占比重较低。


  

  


  

  丹尼斯克公司在全球的发明专利申请量为844项,而且大部分专利申请都同时向欧洲、美国、澳大利亚、日本、中国和加拿大等国家和地区提交了申请。丹尼斯克公司专利申请的技术方案主要涉及酶制剂、食品添加剂和食品发酵剂,主要市场是欧洲和美国,对亚洲和拉美市场也逐渐开始重视。丹尼斯克公司与其竞争对手之间发生了许多专利诉讼,仅与丹麦诺维信公司在美国就进行了5起专利诉讼,这些诉讼主要涉及乳制品添加剂领域。


  

  


  

  蒙牛公司发明专利申请量为289件,研发重点为灭菌乳与发酵乳等功能性液体乳产品与加工工艺,以及乳制品检测技术,其中与灭菌乳、检测技术和发酵乳相关的专利申请最多,这3个领域的专利申请量占申请总量的73.8%。


  

  


  

  伊利公司发明专利申请量为339件,研发重点为乳冰淇淋与液体乳等乳制品产品及加工工艺,其中与乳冰淇淋、灭菌乳、发酵乳和乳饮料相关的专利申请量最多,这4个领域的专利申请量占申请总量的79.6%。


  

  


  

  将中国的蒙牛、伊利同日本的明治、森永与养乐多进行对比可以发现,蒙牛、伊利与明治、森永的销售收入属于同一数量级,均超过了30亿美元,是世界乳业前20强中仅有的4家亚洲企业。中日企业在细分产品结构上存在较大差异,明治和森永生产液体乳、乳粉、干酪、乳冰淇淋、炼乳、乳脂肪和乳清等各种乳产品,而且各类产品产量和利润较为均衡,产品结构种类丰富。蒙牛和伊利的产品以液体乳为主,产品结构单一;而乳粉、干酪、炼乳、乳清和乳脂肪等毛利润率较高的产品所占比重较低。从企业研发水平而言,中国的蒙牛与日本的明治、森永差距也较大。此外,中国的蒙牛和伊利,只在中国提交了专利申请,可见二者的市场仅限于中国,而日本的森永和明治对外提交专利申请的比例占其专利申请总量的约18%至20%。


  

 


  

  

 


  

  重点技术三大领域前景广阔国外技术优势明显  


  


  

  从专利申请量来看,在乳制品领域,乳制品相关微生物、膜技术在乳制品加工中的应用、干酪用凝乳酶是目前研究最为活跃、应用前景最为广阔的重点技术。国外申请人在这3个领域的专利申请量较多,对相关产品的研发和销售也都处于全球领先地位。


  

  


  

  乳制品相关微生物、膜技术在乳制品加工中的应用、干酪用凝乳酶是目前研究活跃、应用前景广阔的3类重点技术,其专利状况为,乳制品相关微生物专利申请306项,与膜技术在乳制品加工中的应用相关的专利申请296项,与干酪用凝乳酶相关的专利申请275项。


  

  


  

  乳制品相关微生物的研发重点是提高发酵效率,这方面的全球专利申请量为97项,占总申请量的32%。从这些专利申请的技术方案可以看出,这些申请主要是通过微生物选育筛选优良菌种、在发酵过程中添加微生物生长促进剂、改良培养基等技术手段来达到提高发酵率的目的。


  

  


  

  从专利申请可以看出,日本、欧洲、美国的研究侧重有所不同。雪印、养乐多、明治等日本公司的研究热点均集中于在发酵过程中添加菌体生长促进剂,或通过菌种选育提高乳制品的发酵效率,以及使用组合菌种改善产品的感官特性。而雀巢和达能的研究热点均集中在使用各种菌种调节胃肠道功能和免疫功能,以及治疗疾病等。


  

  


  

  膜分离技术在乳品加工贮藏方面的研发重点集中在回收浓缩有效成分(包括蛋白质、多肽、盐、氨基酸和多糖等),这方面的专利申请总计162项,占总申请量逾60%。此外,有的专利申请还涉及通过膜分离技术除菌,达到延长保质期的效果,或者通过渗析、超滤等手段实现脱盐,除变性剂的效果。


  

  


  

  日本和美国申请人在膜分离技术方面居于领先地位,如日本雪印公司在利用膜分离技术除菌、回收菌、延长保质期、回收浓缩有效成分,脱盐和除变性剂方面均有研究,研发重点为利用膜分离技术进行除菌、回收菌和延长货架期,但雪印公司向中国提交的专利申请很少。美国卡夫公司在利用膜分离技术回收浓缩有效成分方面的研究较为深入,涉及超滤技术应用的专利申请较多。


  

  


  

  凝乳酶制备方面的专利申请占比约为10%,其余约90%的专利申请都是围绕基础性酶进行的应用参数优化。在应用参数优化方面,以改善乳酪质地(包括感官品质和加工特性)与提高凝乳效率的技术需求为主,还实现了降低乳酪中脂肪含量以及防治某些疾病的技术需要。


  

  


  

  未来发展充分利用专利信息加大研发投入力度  


  


  

  中国企业在乳制品行业的专利技术呈现快速发展趋势,尤其是在液体乳技术领域发展较快,在除液体乳以外的其他产品领域还有很大的发展潜力。中国企业应积极利用国外专利技术,推动自身产品结构的差异化调整,加大高附加值的乳制品产品研发力度。


  

  


  

  发达国家乳制品行业发展成熟,但其大多数专利申请为区域内的申请,多边专利申请比例不高。我国作为新兴市场,乳制品行业起步较晚,目前产品结构比较单一,除液体乳以外,其他产品还有很大的发展潜力,可以积极利用专利信息,推动自身产品结构差异化调整,尤其是利用国外在干酪、乳脂、乳清等深加工乳制品领域的专利信息,加大高附加值的乳制品产品的研发,提高企业利润率。


  

  


  

  目前,我国一些高附加值的重要原料如发酵剂等基本依赖进口,而我国具有丰富的菌种资源,尤其是在具有乳制品食用传统的内蒙、新疆和青海地区,菌种资源是一类重要的遗传资源,是研制乳制品发酵剂的基础,因此我国乳制品行业也需要加强菌种方面的资源保护和研发投入力度。


  

  


  

  在乳制品包装、发酵剂等领域,利乐公司与丹尼斯克公司无论在技术还是在品牌上都具备绝对优势,而国内相关企业在渠道和营销上具有优势,双方可以优势互补,根据国内市场情况进行合作研发,而国内企业在对外合作上需要特别关注合作研发成果的知识产权。


  


  

  

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